“高分子化學與物理”課程的教學改革研究

江蓉　徐涵

關鍵詞：高分子化學與物理;教學改革;課程

“高分子化學與物理”課程是化學工程類專業中一門必需的基礎課程，該課程中包含了高等數學、大學物理、有機化學、化工原理等相關專業的知識和內容，以高分子化合物的合成、性能和結構之間的關系為主要內容，對高分子化合物的合成原理、合成方法、結構性能等之間的關系，以及高分子化合物的基本概念等進行了介紹和分析。本課程的學習可以更好地讓學生掌握高分子化合物的基本合成原理和生產方法等知識內容，為后期的專業課程學習奠定了很好的理論知識基礎。

一、“高分子化學與物理”課程介紹

（一）“高分子化學與物理”課程改革的價值

隨著社會和科學技術的不斷發展和進步，高分子材料更新換代速度越來越快，高分子材料專業技術人員對相關的研究、設計和開發越來越頻繁、越深入，這對高分子材料專業技術人員的專業水平提出了更高的要求。因此，掌握好“高分子化學與物理”課程知識對于高分子材料專業的學生提升自身專業水平，以及未來發展有著重要的意義，同時對于我國高分子材料相關行業的發展也有著重要的價值。傳統的“高分子化學與物理”課程教學模式無論是從教學方法，還是人才培養要求等方面都已經無法滿足高分子材料等行業的發展需求，也無法滿足社會對高分子專業人才的需求。所以，要加快“高分子化學與物理”課程的創新改革和發展，利用新的教學理念指導教學方法、教學模式的創新發展，提升高分子材料專業學生們的創新能力和綜合素養水平。

（二）“高分子化學與物理”課程教學現狀

“高分子化學與物理”課程是一門理論性非常強的課程，并且該課程中還包含了關于聚合反應機理、高分子結構層次、高分子分子運動、高分子物理性能等各種理論知識，這些知識內容晦澀難懂。甚至需要建立高分子模型，如Maxwell模型、Keivin模型、Boltsmann模型等來進行講解高分子的黏彈型概念，這些模型的建立和推導依靠大量的高等數學運算，對學生的學習帶來很大難度。同時學生們學習起來會感覺非常枯燥單一，缺乏足夠的學習興趣和積極性。另外，在“高分子化學與物理”課程教學中，因為涉及一些實驗教學，學生們需要利用大量的課時來進行實驗學習，所以，這些理論知識的學習時間更少，這也讓原本晦澀難懂的知識成為學生們學習該門課程的最大障礙，學生們并沒有足夠的時間來進行這些知識內容的學習，甚至一些學生表示課程結束后，根本不知道學了些什么，這樣很難讓學生們掌握“高分子化學與物理”課程知識，更無法把所學的理論知識和實踐進行聯系，導致學習效果無法實現。

二、“高分子化學與物理”課程教學改革實踐途徑

（一）教學模式的完善建議

1.改革教學體系，完善教學內容

在進行“高分子化學與物理”教學時，教師要對該課程的教學內容進行重新劃分和組合，并對其中的教學內容進行完善，可以在理論知識部分增加一些學術性的熱點信息和一些高分子化學新的研究成果和相關的研發案例等，讓學生們在學習理論知識的同時也可以對高分子材料現階段的研發情況有一定的認識和了解，對行業發展現狀有一定的認識，為今后的學習和工作提供一個方向上的指導。另外，在課程設置中還要增加一些基礎理論相關的實驗課程，通過實驗課程來幫助學生們對理論知識進行學習和理解，減少實踐性差的內容，合理規劃課程內容的設置。

2.創新教學模式

“高分子化學與物理”課程教學中，需要改變傳統的教學理念，不斷創新教學模式，提高教學效果和質量。首先，可以利用啟發式的教學模式，充分發揮出學生們在課堂教學中的主體性地位，改變被動聽講式的學習方式，調動起學生們主動學習的興趣。可以教師要引導學生們進行知識的學習和思考，讓學生們去主動對知識進行思考和探索，尋找答案。利用翻轉課堂，讓學生站上講臺對知識點進行講解，促進學生更好地理解課程內容。在另外，借助于新媒體教學模式中的圖片、聲音、視頻等來讓枯燥的理論知識轉變為更加形象、生動、直觀的視頻或者是圖片，這樣讓學生們通過具象的方式來理解抽象的知識，激發出學生們的學習興趣和積極性，提高教學效率。另外，結合理論教學和實驗教學方式，并讓學生們自己參與到實驗教學中，可以通過實驗設置，將原有的驗證性實驗改為綜合性實驗和創新性實驗，改變原有的、固定的實驗條件，對不同學生組別設置不同的實驗條件，得到不同的實驗結果。通過學生們親身體驗的方式來讓晦澀難懂的理論知識轉化成更加直觀的實踐過程，幫助學生們加深對理論知識的認識和了解。

3.完善教學考試模式

在以往的教學考試模式下，“高分子化學與物理”課程采用的是閉卷考試方式，根據學生們一次考試的成績來判斷學生們學習效果的好壞，這種考試模式在很大程度上限制了學生們的創新思維。如果學生們的考試成績不好，也會影響到學生們的學習積極性。所以，要完善“高分子化學與物理”課程教學考試模式，重新對考試評價方法和成績占比進行規劃，并在考試成績中添加課堂提問環節、日常測驗以及日常實驗表現等方面的成績占比，讓整個考試成績貫穿到整個課程學習的全部環節，通過這種方式來調動其學生們的學習積極性和主動性，提高“高分析化學與物理”課程的教學效率和質量。

4.利用網絡教學平臺

現有的網絡學習平臺如超星學習通，建立了“一平三端”的智慧教學系統，即一個云平臺三個端口：教師端、手機端和教務端。將日常的簽到、提問、搶答、小測試、作業等功能集中在此平臺上，一方面提高了教師教學的效率，另一方面極大地提高了學生學習的興趣。尤其是課間提問及搶答環節，通過搶答加分環節或者隨機選人環節，可以很有效地活躍課堂氣氛，激發學習動力。

（二）突出教學重點

“高分子化學與物理”課程教學主要的學習內容是聚合物的合成機理、合成方法、結構性能以及相關的應用，這些知識的學習，對于很多學生們來說有著很大的難度，再加上該課程本身的知識點就比較冗雜，比較煩瑣，需要理解的知識點也非常多，所以，在進行課程教學時，對重點知識的教授是最為關鍵的。因此，在該課程教學改革的過程中要突出教學重點和難點。

首先，在進行逐步聚合內容教授時，重點內容是聚合的機理、線性縮聚物分子量的控制、體型縮聚物凝膠點控制等，而此章的教學難點則是怎樣對線性縮聚物的分子量進行控制和計算。

其次，在進行自由基聚合內容教授時，教師要先對此章節的內容進行系統性的認識和了解，并對其中的重點難點內容進行匯總。比如，此章重點內容時聚合初期聚合動力學方程的推導，以及聚合中期自動加速現象和動力學鏈長，而難點知識則是讓學生們掌握怎樣對自動加速現象進行規避，并利用自動加速現象達到其他效果。

另外，聚合物化學反應中的重點難點均是聚合物化學反應的分類以及怎樣利用聚合物化學反應實現其他目標。此外，在高分子物理教學中，教學重點內容是高分子結構、高分子性能、高分子材料結構和性能的關系等，其中結構和性能的關系是高分子運動的結果。在教授時要對這些內容進行清晰的講解，同時還要重點對其中的聯系和關系進行明確。

課程教學的所有重點內容要以教師教授為主，教師要引導學生們對這些重點和難點內容進行思考和探索。而對于其他部分的知識點和內容，則可以由學生們以小組的方式進行自由組織學習，并在班級中向其他學生們進行介紹，通過這種方式來對重點和難點內容進行重點教學，其他內容由學生們自主進行學習，不僅可以調動起學生們學習的積極性和主動性，同時還可以在教師的引導下來提高教學效率。

（三）開展啟發式互動式教學方法

教學是需要教師和學生們共同實現的一種雙邊性的活動，其中教師起的是引導性的作用，而學生是教學活動中的主體。所以，在教學過程中，要以調動起學生們主動學習的興趣和積極性為目標，發揮出學生在教學活動中主體的能動性價值。所以，在“高分子化學與物理”課程教學中可以通過問題設置、提問、案例指導、案例討論、實踐實驗等方式來引導學生進行主動性的思考和探索，啟發學生，培養學生們思考和解決問題的能力。比如，在教授自由基聚合內容時，教師要先用問題提問的方式來吸引學生們對問題進行思考，可以對市場上的塑料制品提出思考，不同的塑料制品具有什么樣的結構與性能，具有什么樣的用途？該塑料制品最大的特點是什么？在教授逐步聚合內容時，日常生活中哪些用品是縮聚物？大部分的學生們會進行思考，并想到人們穿的衣服，有些是聚酯纖維制成的，有些是滌綸制成的，有些是氨綸的，不同類型的纖維具備什么樣的典型特點？這時候，教師可以從衣服的形成問題進行著手，對縮聚反應知識點進行介紹和講解，并讓學生們思考生活中哪些物品的原材料是縮聚物，在學生們思考結束后，利用多媒體來像學生們展示聚合物發明所產生的各種不同的新物品，以及給社會發展帶來的效益。最后，進行小組討論，通過小組討論的方式來讓學生們加深對逐步聚合知識點的認識，同時還可以激發學生們學習和思考問題的興趣和積極性，從而實現教學目標。

（四）構建成果導向的質量監控體系

“成果導向”OBE（outcome-based education）指的是一種新型教育模式，倡導“以學生為中心，以成果為導向”的基本理念，建立新工科教學質量的質量監控體系。這一點與新工科人才培養要求非常契合，都是強調成果導向。可以從修訂課程教學的培養目標，針對各個教學環節，從“學生、教師、企業”多個維度研究制定學生能力的評價方法，從而監控教學過程與質量。以各教學環節的培養目標為指標，根據周期性的評價結果，建立持續改進的教學質量監控體系。尤其是根據就業單位的用工需求，針對性地對課程的章節內容進行重點學習。比如黃山地區可以結合地方經濟，作為全國最大的粉末涂料原材料生產基地，可以重點講解聚酯樹脂和環氧樹脂兩個高分子產品，從化學反應機理到高分子產品的結構與各方面性能，利用模塊化教學的模式，將理論與實踐相結合對課程進行深入學習，同時對用工單位進行回訪，了解學生在“高分子化學與物理”課程學習中的不足，再反饋回課堂教學，調整教學內容和重心，形成質量培養的閉環控制。

結語

“高分子化學與物理”課程受其自身特點的影響，傳統教學模式已經無法滿足學生們的學習欲望和需求，所以，需要加快該課程教學改革，創新教學理念，豐富教學方法，完善教學內容，改革教學考試模式，構建新型質量監控體系，形成“高分子化學與物理”課程教學新體系。通過新的教學模式和教學體系來激發學生們主動學習和思考的興趣及主動性，讓學生們從實踐動手中來掌握枯燥煩瑣的理論知識，讓“高分子化學與物理”課程教學更加簡單化和靈活化，讓學生們更加喜歡學習這門課程，為今后高分子行業的發展培養更多的優秀人才。

作者簡介：江蓉（1982— ），漢族，安徽黃山人，碩士，講師，研究方向：高分子材料。